模拟电子第四章1～2学时课件.ppt

1、学学 习习 目目 标标 了解放大电路的基本概念、分类、组成。了解射极输了解放大电路的基本概念、分类、组成。了解射极输出器的特点及应用。出器的特点及应用。理解反馈的概念、负反馈对放大电路性能的影响，理解反馈的概念、负反馈对放大电路性能的影响，理解静态工作点的稳定原理解静态工作点的稳定原 理。理。掌握单级小信号低频电压放大电路的组成、工作原掌握单级小信号低频电压放大电路的组成、工作原理、分析方法，会进行简单的定量计算。理、分析方法，会进行简单的定量计算。了解功率放大电路的功能和特点，理解交越失真的了解功率放大电路的功能和特点，理解交越失真的原因及解决方法。原因及解决方法。内容简介内容简介 放大电路

2、是把微弱的信号进行放大的电子电放大电路是把微弱的信号进行放大的电子电路，是模拟电子电路的基础。路，是模拟电子电路的基础。第一节第一节 共射极基本放大电路共射极基本放大电路（1 12 2节）节）一、放大电路概述一、放大电路概述二、共射极放大电路的组成和工作原理二、共射极放大电路的组成和工作原理一、放大电路概述一、放大电路概述1.放大器的基本结构放大器的基本结构图图4-1 放大器的基本结构放大器的基本结构 放大电路又称为放大器，是电子设备中最常用的一种放大电路又称为放大器，是电子设备中最常用的一种基本单元电路。基本单元电路。放大器的定义：放大器的定义：能够把信号源送来的微弱电信号（指变能够把信号源

3、送来的微弱电信号（指变化的电压或电流信号）不失真地放大为所需值的装置叫化的电压或电流信号）不失真地放大为所需值的装置叫放大器。放大器。放大器的组成：放大器的组成：基本放大电路、信号源及负载。基本放大电路、信号源及负载。注意：注意：电路图中的负载电阻RL，并不一定是一个实际的电阻器，它可能是某种用电设备，如仪表、扬声器、显示器、继电器或下一级放大电路等。信号源也可能是一级放大电路，其中us为信号源电压，RS为信号源内阻。2.分类分类（1）按信号的大小分（2）按所放大的信号频率分（3）按晶体管的连接方式分（4）按元件集约程度分放大器放大器小信号放大器小信号放大器大信号放大器大信号放大器直流放大器直

4、流放大器低频放大器低频放大器高频放大器高频放大器共射极放大器共射极放大器共集电极放大器共集电极放大器共基极放大器共基极放大器分立元件放大器分立元件放大器集成放大器集成放大器本章着重介绍：低频小信号共射极基本放大电路。本章着重介绍：低频小信号共射极基本放大电路。二、共射极基本放大电路的组成和工作原理二、共射极基本放大电路的组成和工作原理1.电路的组成电路的组成图图4-2 共射极基本放大电路共射极基本放大电路VT表表4-1 放大电路各元件的作用放大电路各元件的作用元件元件名名 称称主主 要要 作作 用用VT晶体管具有电流放大作用，可以将微小的基极电流转换成较大的集电极电流，它是放大器的核心。Vcc

5、直流电源一是为电路提供能源；二是为电路提供工作电压。RB基极偏置电阻为电路提供静态偏流IBQ，RB的阻值一般是几十千欧至几百千欧之间。RC集电极电阻将晶体管的电流放大作用变换成电压放大作用。RC的取值一般是几千欧至几十千欧之间。C1、C2耦合电容（1）隔直流：使晶体管中的直流电流不影响输入端之前的信号源，也不影响输出端之后的负载。（2）通交流：当C1、C2的电容量足够大时，它们对交流信号呈现的容抗很小，可近似看做短路，这样可使交流信号顺利地通过。一般情况，C1、C2选用容量一般为几微法至几十微法的电解电容。2.电压、电流符号及正方向的规定电压、电流符号及正方向的规定 在没有信号输入时，放大电路

6、在直流电源作用下，晶体管各电极的电压、电流均为直流。当有信号输入时，电路中两个电源（直流电源和信号源）共同作用，电路中的电压和电流是两个电源单独作用时产生的电压、电流的叠加量（即直流分量与交流分量的叠加）。为了清楚地表示不同的物理量，本书将电路中出现的有关电量的符号列举出来，见表4-2。表表3-2 电压、电流符号的规定电压、电流符号的规定 物理量物理量表示符号表示符号直流量用大写字母带大写下标（俗称“大大”）如：IB、IC、IE、UBE、UCE交流量用小写字母带小写下标（俗称“小小”）如：ib、ic、ie、ube、uce、ui、uo交直流叠加量用小写字母带大写下标（俗称“小大”）如：iB、iC

7、、iE、uBE、uCE交流分量的有效值用大写字母带小写下标（俗称“大小”）如：Ib、Ic、Ie、Ube、Uce电压的正方向用“”、“”表示，电流的正方向用箭头表示。3.静态工作点的设置静态工作点的设置（1）静态工作点(a)(b)图图4-3 静态工作点静态工作点a)输入特性曲线上的输入特性曲线上的Q点点b)输出特性曲线上的输出特性曲线上的Q点点 所谓静态指的是放大器在没有交流信号输入（即ui=0）时的工作状态。这时晶体管的IB、IC、UBE和UCE值叫静态值。静态值分别在输入、输出特性曲线上对应着一点Q，如图43所示,该点称为静态工作点，或简称Q点。由于UBE基本是恒定的，所以在讨论静态工作点时

8、主要考虑IB、IC和UCE三个量，并分别用IBQ、ICQ和UCEQ表示。（2）静态工作点的作用）静态工作点的作用 图图4-4 无偏置电阻时，无偏置电阻时，uBE和和iB的工作波形的工作波形 把RB断开，晶体管偏置电压为零，即UBEQ=0时图图4-5 静态工作点合适时，静态工作点合适时，uBE和和iB的工作波形的工作波形 UBEQ接上RB，晶体管设置了合适的静态工作点，偏置电压不为零，即UBEQ0，且UBEQUim时小小 结结 一个放大器必须设置合适的静态工作点，这是放大器能不失真放大交流信号的条件。4.工作原理工作原理（1）输入信号）输入信号ui0时，输出信号时，输出信号uo0。（2）若输入信

9、号电压）若输入信号电压ui，即，即ui0时，称为动态。时，称为动态。在直流电源电压VCC作用下通过RB产生了IBQ，经晶体管的电流放大，转换为ICQ，ICQ通过RC在CE极间产生了UCEQ 基极总电压为 uBEUBEQui 基极总电流为 iB=IBQib集电极总电流为 iC=ICQ+ic 集电极电压 uCEVCCiCRC经变换：uCEUCEQ（icRC）即 uCEUCEQuce输出的交流电压为 uouce=icRC式中，“”号表示输出交流电压uo与ic相位相反。电路中，uBE、iB、iC和uCE都是随ui的变化而变化，它的变化作用顺序如下：uiuBEiBiCuCEuo图图4-6 共射极基本放大

10、电路各极电压、电流工作波形共射极基本放大电路各极电压、电流工作波形小结（一）小结（一）放大器的两种工作状态：放大器的两种工作状态：静态：静态：指信号为零时放大器的工作状态，它是保证正常放大的必要条件。动态：动态：指加入信号后放大器的工作状态。在静态的基础上，使加入信号后晶体管的电压、电流均为方向不变、大小随输入信号相应变化的脉动直流，经放大器并通过输出端的隔直电容还原为交流，从而得到不失真的放大。放大器的放大交流信号过程中，电压uBE、uCE的极性始终不变，从而保证发射结始终处于正向偏置，而集电极始终处于反向偏置，保证了放大器的正常工作。注意：注意：输出电压uo的幅度比输入电压ui的幅度大，说

11、明放大器实现了电压放大。ui、ib、ic三者频率相同，相位相同，而uo与ui相位相反，这叫做共射极放大器的“倒相”作用。动态时，uBE、iB、iC、uCE都是直流分量和交流分量的叠加，波形也是两种分量的合成。虽然动态时各部分电压和电流大小随时间变化，但方向却始终保持和静态时一致，所以静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ是交流放大的基础。小结（二）小结（二）注意：注意：这里讲的电压放大作用是一种能量转换作用，这里讲的电压放大作用是一种能量转换作用，即在很小的输入功率控制下，将电源的直流功率转即在很小的输入功率控制下，将电源的直流功率转变成了较大的输出功率，放大器的输出功率比输入变成了较大的输出功率

12、，放大器的输出功率比输入功率大。虽然升压变压器可以增大电压幅度，但由功率大。虽然升压变压器可以增大电压幅度，但由于它的输出功率总比输入功率小，因此不能称它为于它的输出功率总比输入功率小，因此不能称它为放大器。放大器。1.什么叫放大器？放大器由哪几部分组成？2.什么叫静态和静态工作点？放大电路为何要设置静态工作点？3.在基本放大电路中，各元件的作用是什么？4.对于NPN型和PNP型管，在基本放大器中的各元件的安排有何不同，画出相应的电路图，并分别标明i、iC、uBE、uCE的实际方向和极性。5.说明共射极放大电路的放大过程，为什么uo与ui反相？6.在本书中对放大电路的电压、电流正方向是怎样假定的？